JP5477101B2 - Fuel cell vehicle - Google Patents
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Description
本発明は、燃料電池車両に関し、特にモータが急停止した場合の燃料電池の制御に関する。 The present invention relates to a fuel cell vehicle, and more particularly to control of a fuel cell when a motor suddenly stops.
燃料電池車両の駆動系には、燃料電池と蓄電池を、インバータを介して車両駆動用のモータに対して並列に接続し、燃料電池・インバータ間、及び蓄電池・インバータ間にそれぞれコンバータを設けることで、各電池からの出力電圧を制御する構成が広く用いられている。 In the drive system of a fuel cell vehicle, a fuel cell and a storage battery are connected in parallel to a motor for driving the vehicle via an inverter, and a converter is provided between the fuel cell and the inverter and between the storage battery and the inverter, respectively. A configuration for controlling the output voltage from each battery is widely used.
このような構成においてモータが急停止した場合、通信の遅れや、制御の安定性等のために生のモータ回転数ではなくフィルタ等により鈍らせた回転数を用いているなどの事情により、急停止から、その急停止に応じた制御指令が燃料電池・インバータ間のコンバータに伝わるまでにはある程度のタイムラグができる。このタイムラグの間は、モータが電力を消費しないにもかかわらず、燃料電池・インバータ間のコンバータは燃料電池の発電を続行させる状態となっている。この間に燃料電池で発電された電力は、モータでは消費されないので、蓄電池・インバータ間のコンバータを介して蓄電池に充電される。 In such a configuration, when the motor suddenly stops, due to circumstances such as using a rotational speed dulled by a filter or the like instead of the raw motor rotational speed for communication delay, control stability, etc. There is a certain time lag from the stop until the control command corresponding to the sudden stop is transmitted to the converter between the fuel cell and the inverter. During this time lag, although the motor does not consume power, the converter between the fuel cell and the inverter is in a state of continuing the power generation of the fuel cell. Since the electric power generated by the fuel cell during this time is not consumed by the motor, it is charged to the storage battery via the converter between the storage battery and the inverter.
このような余剰電力は、ある程度ならば蓄電池にて吸収可能であるが、余剰する発電量によっては、蓄電池で吸収しきれなくなる可能性があった。このように蓄電池で吸収しきれないほどの余剰発電がなされると、システムの電力制御に悪影響を与える可能性があった。 Such surplus power can be absorbed by the storage battery to some extent, but depending on the surplus power generation, there is a possibility that it cannot be absorbed by the storage battery. If excessive power generation that cannot be absorbed by the storage battery is performed in this manner, there is a possibility that the power control of the system is adversely affected.
特許文献1には、燃料電池の余剰発電量を蓄電池に充電する車両において、前走車両との車間距離が基準距離より短い場合には、燃料電池と蓄電池用コンバータとモータとの間の分岐点の電圧を昇圧することで、余剰発電量を抑制することが開示されている。 In Patent Document 1, in a vehicle that charges the storage battery with the surplus power generation amount of the fuel cell, when the inter-vehicle distance from the preceding vehicle is shorter than the reference distance, a branch point between the fuel cell, the storage battery converter, and the motor is disclosed. It is disclosed that the surplus power generation amount is suppressed by boosting the voltage of the current.
特許文献2には、燃料電池と蓄電池とを備え、燃料電池システムから燃料電池側昇圧コンバータを介してモータに電力を供給するハイブリットシステムにおいて、モータ負荷に応じて燃料電池側昇圧コンバータを制御する際、昇圧比が1以下の場合には、燃料電池側昇圧コンバータを停止させることで、燃料電池とモータを電気的に直結することが開示されている。この文献のシステムでは、モータの要求電圧が燃料電池の要求電圧よりも低い場合、燃料電池側昇圧コンバータを停止させることで、コンバータによるスイッチング損失を低減している。 Patent Document 2 discloses a hybrid system that includes a fuel cell and a storage battery and supplies electric power from a fuel cell system to a motor via a fuel cell side boost converter, and controls the fuel cell side boost converter according to a motor load. It is disclosed that when the step-up ratio is 1 or less, the fuel cell side boost converter is stopped to electrically connect the fuel cell and the motor directly. In the system of this document, when the required voltage of the motor is lower than the required voltage of the fuel cell, the switching loss due to the converter is reduced by stopping the fuel cell side boost converter.
特許文献1に開示される方式は余剰発電量の制御に関するものであるが、前走車両との車間距離に基づく制御であり、モータの急停止時の余剰電力について着目したものではない。また、特許文献2に開示される方式は、低負荷領域でのコンバータのスイッチング損失の低減のためのものであり、モータの急停止時の課題についての何らの示唆もなく、モータ急停止時の問題を解決するものではない。 The method disclosed in Patent Document 1 relates to the control of surplus power generation, but is based on the inter-vehicle distance from the preceding vehicle, and does not focus on the surplus power when the motor suddenly stops. Further, the method disclosed in Patent Document 2 is for reducing the switching loss of the converter in a low load region, and there is no suggestion about the problem at the time of sudden stop of the motor. It does not solve the problem.
本発明は、燃料電池車両におけるモータ急停止時に、燃料電池の余剰発電力が蓄電池に過大に供給されるような状況を抑制することを目的とする。 An object of the present invention is to suppress a situation in which excessive electric power generated by a fuel cell is excessively supplied to a storage battery during a sudden motor stop in a fuel cell vehicle.
本発明に係る燃料電池車両は、燃料電池と、車両用モータと、前記車両用モータを駆動するためのインバータと、前記燃料電池と前記インバータとの間に設けられ前記燃料電池の端子電圧を前記車両用モータへの入力電圧に変換する燃料電池用コンバータと、前記インバータを介して前記燃料電池と並列に前記車両用モータに接続された蓄電池と、前記蓄電池と前記インバータとの間に設けられ前記蓄電池の端子電圧を前記モータへの入力電圧に変換する蓄電池用コンバータと、前記車両用モータの急停止を検出する急停止検出手段と、前記急停止検出手段により前記車両用モータの急停止が検出された場合に、前記燃料電池用コンバータを停止させる制御を行うことにより、電気的な直結状態によって前記燃料電池の前記端子電圧が前記燃料電池の開回路電圧より高くなるようにするコンバータ制御手段と、を備える。 A fuel cell vehicle according to the present invention includes a fuel cell, a vehicle motor, an inverter for driving the vehicle motor, and a terminal voltage of the fuel cell provided between the fuel cell and the inverter. A fuel cell converter for converting the input voltage to the vehicle motor; a storage battery connected to the vehicle motor in parallel with the fuel cell via the inverter; and the battery provided between the storage battery and the inverter. A storage battery converter that converts the terminal voltage of the storage battery into an input voltage to the motor, a sudden stop detection means that detects a sudden stop of the vehicle motor, and a sudden stop of the vehicle motor is detected by the sudden stop detection means If it is, the by the performing the control for stopping the fuel cell converter, the terminal voltage is the fuel of the fuel cell by electrical direct coupling state It includes a converter control unit to make higher than the open circuit voltage of the battery, the.
1つの態様では、燃料電池車両は、前記コンバータ制御手段が、前記急停止検出手段により前記車両用モータの急停止が検出された時点以降、前記燃料電池用コンバータを停止させている間、前記インバータに対する電圧指令値を前記燃料電池の前記開回路電圧以上の値とするインバータ制御手段、を更に備える。
In one aspect, the fuel cell vehicle includes the inverter while the converter control unit stops the fuel cell converter after the sudden stop of the vehicle motor is detected by the sudden stop detection unit. further comprising for the inverter control means for the voltage command value and the open circuit voltage or more values of the fuel cell, a.
更なる態様では、前記インバータ制御手段は、前記急停止検出手段により前記車両用モータの急停止が検出された時点での前記インバータに対する電圧指令値が前記開回路電圧以上である場合に、当該電圧指令値を保持し、前記燃料電池用コンバータを停止させている間、保持した前記電圧指令値を前記インバータに与える。 In a further aspect, the inverter control means has a voltage command value when the sudden stop of the vehicle motor is detected by the sudden stop detection means when the voltage command value for the inverter is equal to or higher than the open circuit voltage. While the command value is held and the fuel cell converter is stopped, the held voltage command value is given to the inverter.
更なる態様では、燃料電池車両は、前記車両用モータの消費電力を計測する消費電力計測手段と、前記燃料電池の出力電力を計測する出力電力計測手段と、を更に備え、前記コンバータ制御手段は、前記急停止検出手段により前記車両用モータの急停止が検出されたことに応じて前記燃料電池用コンバータを停止させた後、前記出力電力計測手段が計測する前記燃料電池の出力電力が、前記消費電力計測手段が計測する前記車両用モータの消費電力を下回った場合に、前記燃料電池用コンバータを駆動する。 In a further aspect, the fuel cell vehicle further includes power consumption measuring means for measuring power consumption of the vehicle motor, and output power measuring means for measuring output power of the fuel cell, wherein the converter control means is The fuel cell output power measured by the output power measuring means after the fuel cell converter is stopped in response to the sudden stop detection of the vehicle motor being detected by the sudden stop detection means, When the power consumption of the vehicle motor measured by the power consumption measuring means falls below, the fuel cell converter is driven.
更なる態様では、前記急停止検出手段は、前記消費電力計測手段が計測する前記消費電力の単位時間あたりの低下量があらかじめ定めた閾値以上となった場合に、前記車両用モータが急停止した旨を検出する。 In a further aspect, the sudden stop detection means causes the vehicle motor to stop suddenly when a reduction amount per unit time of the power consumption measured by the power consumption measurement means is equal to or greater than a predetermined threshold. Detect the effect.
別の態様では、前記急停止検出手段は、前記車両用モータの消費電力を計測する消費電力計測手段から得た前記消費電力の単位時間あたりの低下量があらかじめ定めた閾値以上となった場合に、前記車両用モータが急停止した旨を検出する。 In another aspect, the sudden stop detection unit is configured to reduce the power consumption per unit time obtained from the power consumption measuring unit that measures the power consumption of the vehicle motor when a predetermined threshold value or more is reached. Detecting that the vehicle motor has stopped suddenly.
本発明によれば、燃料電池車両におけるモータ急停止時に、燃料電池の余剰発電力が蓄電池に過大に供給されるような状況を抑制することができる。 According to the present invention, it is possible to suppress a situation in which excessive electric power generated by the fuel cell is excessively supplied to the storage battery when the motor suddenly stops in the fuel cell vehicle.
図1に、本実施形態の制御が適用される燃料電池車両の駆動系の一例を示す。
この例において、モータ10は、例えば三相交流モータであり、燃料電池車両の駆動輪を駆動するための駆動力を発生する。インバータ12は、燃料電池14及びバッテリ18から供給される直流電力を、モータ10に供給する三相交流電力へと変換する。
FIG. 1 shows an example of a drive system of a fuel cell vehicle to which the control of this embodiment is applied.
In this example, the
燃料電池14は、例えば、水素タンク(図示省略)に貯蔵されている水素ガスとコンプレッサ(図示省略)によって圧送されてくる空気中の酸素との電気化学反応にて発電を行う。燃料電池14とインバータ12との間には、DC−DCコンバータである燃料電池用コンバータ16が電気的に接続されている。一般に、モータ10は、上記特許文献にも説明されている通り燃料電池14が出力可能な電圧よりもはるかに高い電圧で駆動した方が効率がよいので、燃料電池14の出力電力が燃料電池用コンバータ16により昇圧され、インバータ12に印加されるのである。また、この燃料電池用コンバータ16の昇圧動作によって燃料電池14の端子電圧を制御することも可能となる。
The
バッテリ18は、充放電が可能な蓄電池である。バッテリ18とインバータ12との間に、インバータ12に対して燃料電池用コンバータ16と並列になるように、DC−DCコンバータであるバッテリ用コンバータ20が電気的に接続されている。これにより、バッテリ18からの出力電圧は、バッテリ用コンバータ20により、モータ10の駆動に適した比較的高い電圧まで昇圧され、インバータ12に印加される。
The
また、制御装置22は、以上に例示したものを含む駆動系の各要素を電子制御するためのコンピュータであり、ECU等とも呼ばれる。制御装置22は、例えば、アクセルペダルの開度を示す信号を受け取り、この信号とモータ10の回転数の検出信号などとに基づき、燃料電池14の発電量やバッテリ18の充放電量の制御などを行う。また、制御装置22は、インバータ12や、燃料電池用コンバータ16、バッテリ用コンバータ20の制御も行う。
The
また、回転数センサ24は、モータ10の回転数を計測するレゾルバなどのセンサである。回転数センサ24の計測したモータ回転数を表す信号は、制御装置22に供給される。制御装置22は、この回転数の信号を用いて各種制御を行う。
The
次に、制御装置22が実行する本実施形態の制御の手順について、図2及び図3を参照して説明する。制御装置22は、図1に例示した駆動系が起動し、モータ10の駆動が開始された後、図2及び図3の処理を実行する。
Next, the control procedure of the present embodiment executed by the
図2は、本実施形態のコンバータ制御のための制御フラグ(「急停止フラグ」と呼ぶ)の値を、モータ10の急停止、及び急停止からの離脱に応じて切り替える制御手順を示す。図2の処理では、制御装置22は、モータ10の急停止が生じたかどうかを、例えば一定の時間間隔ごとに判定する(S10)。一例では、モータ10の急停止は、回転数センサ24から通知される回転数の時間的な低下率の大きさが、あらかじめ定められた閾値を上回った場合に、モータ10が急停止したと判定する。モータ回転数の低下率は、例えば、前回判定時のモータ回転数からみた、今回の判定時のモータ回転数の低下量を、前回と今回の判定時刻同士の差により除することで求めればよい(なお、判定間隔が一定であれば、低下量自体が低下率と同等の意味を持つので、除算は不要)。急ブレーキや故障などのような何らかの事情で車両が急停止した場合、一般にモータ10も急停止し、このモータ10の急停止が上述のようにモータ回転数の急低下として検出される。
FIG. 2 shows a control procedure for switching the value of a control flag (referred to as “sudden stop flag”) for converter control according to this embodiment in accordance with a sudden stop of the
なお、燃料電池14の発電量の制御には、制御の安定性のためにフィルタ等で鈍らされた回転数信号を用いていたが、S10の判定では、回転数センサの生の出力信号を用いるか、あるいは少なくとも発電量制御用の回転数信号フィルタよりも時定数の小さい(したがって時間遅れの少ない)積分フィルタを通した回転数センサの出力信号を用いればよい。
In addition, for the control of the power generation amount of the
S10でモータ10が急停止したと判定すると、制御装置22は直ちに急停止フラグの値を「ON」にセットする(S12)。なお、急停止フラグの値は、駆動系の起動時には「OFF」に初期化されている。
If it is determined in S10 that the
急停止フラグをONにセットした後、制御装置22は、モータ10が急停止状態から離脱したかどうかを判定する(S14)。例えば、回転数センサ24から通知される回転数の時間的な低下率の大きさが、急停止判定のための前述の閾値以下となった場合(モータ回転数が増加する場合も含む)に、モータ10が急停止状態から脱したと判定すればよい。モータ10の急停止状態からの離脱が検出されるまで、例えば定期的にS14の判定を繰り返す。S14でモータ10が急停止状態から離脱したと判定した場合、制御装置22は急停止フラグの値を「OFF」に変更する(S16)。この変更の後、制御装置22の処理はS10に戻る。
After setting the sudden stop flag to ON, the
なお、S10の判定は、モータの急停止が検出出来るように十分短い時間間隔ごとに行う。S14の判定の間隔はS10の判定間隔と同じでよいが、これに限られるわけではない。 Note that the determination in S10 is performed at sufficiently short time intervals so that a sudden stop of the motor can be detected. The determination interval of S14 may be the same as the determination interval of S10, but is not limited thereto.
図3は、急停止フラグに基づく、燃料電池用コンバータ16の駆動制御の手順の一例を示す。制御装置22は、例えば定期的に図3の手順を実行する。図3の手順の実行間隔は、図2の手順のS10(急停止判定)の実行間隔と同程度でよい。
FIG. 3 shows an example of a drive control procedure for the
図3の手順では、制御装置22は、急停止フラグの値を調べる(S20)。急停止フラグの値がONであれば、燃料電池用コンバータ16を停止させる(S22)(既に駆動している場合は、停止状態を維持する)。一方、急停止フラグがOFFであれば、燃料電池用コンバータ16を駆動する(S24)(既に駆動している場合は、駆動状態を維持する)。
In the procedure of FIG. 3, the
この制御によれば、図4に示すように、モータ10の回転数の急低下が検出されるとモータ急停止と判定され、この判定がなされたタイミングで、それまで動作していた燃料電池用コンバータ16が直ちに停止される。燃料電池用コンバータ16が停止すると、燃料電池14とインバータ12とが電気的に直結状態となる。この結果、図4に図示するように、燃料電池14の出力端子電圧V1(図1参照)が、インバータ12の入力端子電圧V2に等しくなる。一般的な動作状況では、インバータ12の入力端子電圧V2は、燃料電池14の出力端子電圧V1よりもはるかに高く、燃料電池14の開回路電圧(略称OCV:Open Circuit Voltage。1V程度。開放電圧とも呼ばれる)よりもはるかに高い。したがって、一般的な状況では、燃料電池用コンバータ16を停止させることで、V1が燃料電池14のOCVを超えるため、燃料電池14は発電を行わなくなり、余剰な発電電力が出力されることがなくなる。これにより、大きな余剰発電電力がバッテリ用コンバータ20を介してバッテリ18に向かうことがなくなり、そのような余剰発電電力によるコンバータ20やインバータ12に対する悪影響も低減出来る。
According to this control, as shown in FIG. 4, when a sudden decrease in the rotation speed of the
なお、(あまり起こらないことであるが)仮にモータが急停止した時点でV2がV1よりも低い場合は、燃料電池用コンバータ16の停止により燃料電池14の余剰発電が助長されることになる。しかし、この場合も、余剰発電された電力がバッテリ18側に流せなくなった時点で、V2が上昇し、これに伴ってV1も上昇してOCVに到達し、燃料電池14の余剰発電が停止することになる。ここで、このような急停止が生じた場合において、V2がOCVより低い状態であれば、V2の値を指示する指令値をOCV以上の値に変更する制御を行ってもよい。この制御は、V2がOCVより低いままでその電圧値を保持すると、余剰発電量によってはコンバータ20に過電流が生じる可能性があることに対する対処である。
If V2 is lower than V1 when the motor suddenly stops (although it does not occur so much), surplus power generation of the
そして、このように燃料電池用コンバータ16を停止したあと、モータ10が急停止状態から離脱すると、制御装置22の制御により燃料電池用コンバータ16の駆動が再開される。この駆動再開により、アクセル踏み込み等による新たな電力需要に対応する準備ができる。
Then, after the
このように、本実施形態によれば、モータの急停止を検知した場合に、燃料電池用コンバータ16を停止させることで燃料電池14の余剰発電を止めることができるので、システムの電力制御に対する悪影響を低減することができる。
As described above, according to the present embodiment, when the sudden stop of the motor is detected, the surplus power generation of the
次に、図5及び図6を参照して、上記実施形態の変形例を説明する。図5及び図6は、制御装置22の制御手順の例を示すものであり、図2及び図3にそれぞれ対応している。図2及び図3に示したステップと同様のステップには同一符号を付して詳細な説明は省略する。
Next, a modification of the above embodiment will be described with reference to FIGS. 5 and 6 show examples of the control procedure of the
この変形例では、制御装置22は、図5に示すように、モータ10の急停止を検知した後、急停止フラグをONにセットすると共に、その検知時点にインバータ12に供給していた入力電圧指令値をラッチする。ラッチした入力電圧指令値を以下では、ラッチ値と呼ぶ。そして、図6の手順では、図22で燃料電池用コンバータ16を停止させた後、その時点でラッチされているラッチ値と、通常のインバータ制御ルーチンにより求められる通常の入力指令値とを比較する(S32)。通常の入力指令値は、実際のV2の値に対応する。S32で通常の入力指令値がラッチ値以上の電圧値であると判定されれば、制御装置22は、インバータ12に対する入力電圧指令値に、その通常電圧指令値を設定する(S34)(ただし、まだこの時点ではその設定値をインバータ12には指示しない)。また、S32でラッチ値が通常の入力指令値より低いと判定されれば、制御装置22は、インバータ12に対する入力電圧指令値に、そのラッチ値を設定する(S36)(この場合も、この時点ではその設定値をインバータ12には指示しない)。
In this modification, as shown in FIG. 5, the
そして、制御装置22は、設定された入力電圧指令値に対して、下限ガード処理を実行する(S38)。下限ガード処理は、その設定された入力電圧指令値が燃料電池14のOCVより小さければ、入力電圧指令値をOCV以上のあらかじめ定められた値に設定変更する処理である。
And the
図5及び図6に示した変形例の制御によれば、モータ急停止を検出した時点以降、その検出時点のV2(インバータ12の入力端子電圧)以上となるようにインバータ12への入力電圧指令値が制御される。したがって、V2すなわちインバータ12の入力端子電圧が可変制御される場合でも、モータ急停止時の電力制御への悪影響を低減することができる。また、インバータ12への入力電圧指令の下限ガード処理によりV2が燃料電池14のOCVを下回ることがないように制御されるので、モータ急停止の検出時点で仮にV2がOCVを下回っていた場合でも、燃料電池14に余剰発電を行わせないようにすることができる。
According to the control of the modification shown in FIGS. 5 and 6, the input voltage command to the
なお、インバータ12への入力電圧指令の下限ガード処理(S38)は、図3の手順に適用することもできる。
The lower limit guard process (S38) of the input voltage command to the
次に、図7を参照して、上記実施形態の第2の変形例を説明する。図7は、図3の手順にS40を加えたものである。 Next, a second modification of the above embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 7 is obtained by adding S40 to the procedure of FIG.
すなわち、この第2の変形例では、急停止フラグをONに設定した後、モータ10が急停止状態から離脱していない段階でも、モータ10の消費電力が燃料電池14の出力電力を上回っている(前者が後者以上でもよい)ことが検知された場合には、急停止フラグをOFFに変更する(S16)。すなわち、モータ10が急停止の途中(すなわちモータ回転数の低下率の絶対値が閾値以上のまま)であっても、モータ10の電力消費よりも燃料電池14の発電電力が小さくなった時点で、燃料電池用コンバータ16の駆動を再開するのである。この駆動再開により、それまでV2に合わせて上昇していたV1が低下し、燃料電池14の発電が再開されることになる。このように発電が再開されても、この時点では、モータ10の電力消費の方が大きいので、余剰発電とはなりにくく、電力制御への悪影響は少ない。
That is, in this second modification, after the sudden stop flag is set to ON, the power consumption of the
なお、モータ10の消費電力は、例えば、モータ10を流れる電流を計る電流計の出力値と、インバータ12の出力電圧を計る電圧計の出力値(或いはインバータ12に対する出力電圧指令値)とから求めればよい。もちろんこれは一例に過ぎず、他の手法を用いてもよい。
The power consumption of the
この第2の変形例によれば、急停止状態からの離脱を待つ場合よりも燃料電池用コンバータ16の駆動再開を早めることができる場合がでてくる。急停止後にアクセルが踏まれた時点で燃料電池用コンバータ16が停止していると、コンバータ16の駆動再開に短いとはいえある程度の時間が掛かるため、アクセルが踏まれてからこれに応じてモータ10の出力が増大するまでに多少の時間遅れが生じる。これに対し、この変形例では、急停止状態からの離脱又は燃料電池出力がモータの電力消費を下回ったことのどちらか早い方をトリガとして燃料電池用コンバータ16の駆動再開を行うことができるので、燃料電池用コンバータ16の駆動再開を早めることができ、ひいては、急停止後にアクセルが踏まれた場合のレスポンスの向上を見込むことができる。
According to the second modification, there is a case where the resumption of driving of the
以上、実施形態及びその変形例を説明した。以上では、S10のモータ10の急停止の判定を、回転数センサ24からの回転数信号に基づき行った。しかし、これは一例に過ぎない。
In the above, embodiment and its modification were demonstrated. In the above, the determination of the sudden stop of the
例えば、ある極端な例として、下り坂で何らかの事情でモータ10が急停止した(すなわち急に駆動力を発生しなくなった)場合を考える。この場合、モータ10は駆動力を発生しないという意味で急停止しているのであるが、車両は重力により下り坂を下っていくので、駆動輪が回転し、これに応じてモータ10も回転する。このため、モータ10が急停止しているにもかかわらず、回転数センサ24の示す回転数の低下率の大きさが閾値を超えない場合も起こり得る。この場合、モータ回転数で判定していると、急停止と判定されないので、上述した余剰発電の問題が起こってしまう。
For example, as an extreme example, consider a case where the
そこで、制御装置22が、S10の動作として、モータ10の回転数の代わりにモータ10の消費電力を監視し、消費電力の低下率の大きさが、あらかじめ定めたある閾値を上回った場合に、モータ10が急停止したと判定することも考えられる。このようにモータ消費電力により判定することとすれば、モータ10の回転数が急低下しない場合でも、モータ10の消費電力が急低下していれば、上述した余剰発電に対する対策処理(コンバータ16の停止)を行うことができる。
Therefore, when the
なお、この場合、モータの消費電力の低下が緩和した時点(すなわち、低下率の大きさが閾値以下になるか、或いは消費電力が増大する時点)で、コンバータ16の駆動を再開するようにしてもよい。
In this case, the drive of the
また、モータ回転数の急低下の判定とモータ消費電力の急低下の判定の両方を実行し、いずれか早い方の判定が成立した時点で、上述した余剰発電に対する対策処理を実行するようにしてもよい。 Further, both the determination of the sudden decrease in the motor rotation speed and the determination of the rapid decrease in the motor power consumption are executed, and when the earlier determination is established, the countermeasure process for the surplus power generation described above is executed. Also good.
また、以上の例では、制御装置22の処理は、図2の処理と図3の処理(或いは図5の処理と図6の処理)に分けられていたが、これはあくまで一例に過ぎない。この代わりに、両者を統合した1つのフローで同様の制御を実現してもよいし、同様の制御を3以上のフローにより実現するようにしてもよい。
In the above example, the process of the
10 モータ、12 インバータ、14 燃料電池、16 燃料電池用コンバータ、18 バッテリ、20 バッテリ用コンバータ、22 制御装置、24 回転数センサ。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
車両用モータと、
前記車両用モータを駆動するためのインバータと、
前記燃料電池と前記インバータとの間に設けられ前記燃料電池の端子電圧を前記車両用モータへの入力電圧に変換する燃料電池用コンバータと、
前記インバータを介して前記燃料電池と並列に前記車両用モータに接続された蓄電池と、
前記蓄電池と前記インバータとの間に設けられ前記蓄電池の端子電圧を前記モータへの入力電圧に変換する蓄電池用コンバータと、
前記車両用モータの急停止を検出する急停止検出手段と、
前記急停止検出手段により前記車両用モータの急停止が検出された場合に、前記燃料電池用コンバータを停止させる制御を行うことにより、電気的な直結状態によって前記燃料電池の前記端子電圧が前記燃料電池の開回路電圧より高くなるようにするコンバータ制御手段と、
を備える燃料電池車両。 A fuel cell;
A vehicle motor;
An inverter for driving the vehicle motor;
A fuel cell converter provided between the fuel cell and the inverter and converting a terminal voltage of the fuel cell into an input voltage to the vehicle motor;
A storage battery connected to the vehicle motor in parallel with the fuel cell via the inverter;
A storage battery converter that is provided between the storage battery and the inverter and converts a terminal voltage of the storage battery into an input voltage to the motor;
A sudden stop detecting means for detecting a sudden stop of the vehicle motor;
When the sudden stop of the vehicle motor is detected by the sudden stop detection means, the terminal voltage of the fuel cell is changed to the fuel by the electrically connected state by performing control to stop the fuel cell converter. Converter control means to be higher than the open circuit voltage of the battery ;
A fuel cell vehicle comprising:
を更に備える請求項1に記載の燃料電池車両。 Said converter control means, said later time when the abrupt stop is detected in the motor for the vehicle by a sudden stop detecting means, while stopping the converter for a fuel cell, said voltage command value for the inverter of the fuel cell Inverter control means with a value greater than the open circuit voltage,
The fuel cell vehicle according to claim 1, further comprising:
ことを特徴とする請求項2に記載の燃料電池車両。 The inverter control means holds the voltage command value when the voltage command value for the inverter at the time when the sudden stop of the vehicle motor is detected by the sudden stop detection means is equal to or higher than the open circuit voltage. The voltage command value held while stopping the fuel cell converter is given to the inverter.
The fuel cell vehicle according to claim 2.
前記燃料電池の出力電力を計測する出力電力計測手段と、
を更に備え、
前記コンバータ制御手段は、前記急停止検出手段により前記車両用モータの急停止が検出されたことに応じて前記燃料電池用コンバータを停止させた後、前記出力電力計測手段が計測する前記燃料電池の出力電力が、前記消費電力計測手段が計測する前記車両用モータの消費電力を下回った場合に、前記燃料電池用コンバータを駆動する、
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の燃料電池車両。 Power consumption measuring means for measuring power consumption of the vehicle motor;
Output power measuring means for measuring the output power of the fuel cell;
Further comprising
The converter control means stops the fuel cell converter in response to the sudden stop detection of the vehicle motor by the sudden stop detection means, and then the output power measuring means measures the fuel cell. When the output power falls below the power consumption of the vehicle motor measured by the power consumption measuring means, the fuel cell converter is driven;
The fuel cell vehicle according to any one of claims 1 to 3, wherein:
前記消費電力計測手段が計測する前記消費電力の単位時間あたりの低下量があらかじめ定めた閾値以上となった場合に、前記車両用モータが急停止した旨を検出する、
ことを特徴とする請求項4に記載の燃料電池車両。 The sudden stop detection means includes
Detecting that the vehicular motor has stopped suddenly when a reduction amount per unit time of the power consumption measured by the power consumption measuring means is equal to or greater than a predetermined threshold;
The fuel cell vehicle according to claim 4.
前記車両用モータの消費電力を計測する消費電力計測手段から得た前記消費電力の単位時間あたりの低下量があらかじめ定めた閾値以上となった場合に、前記車両用モータが急停止した旨を検出する、
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の燃料電池車両。 The sudden stop detection means includes
Detects that the vehicular motor has stopped suddenly when the reduction amount per unit time of the power consumption obtained from the power consumption measuring means for measuring the power consumption of the vehicular motor exceeds a predetermined threshold. To
The fuel cell vehicle according to any one of claims 1 to 3, wherein:
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